La capa de aislamiento determina lo que puede hacer un cable. Elija el material incorrecto y el cable se sobrecalentará, se degradará prematuramente o fallará por completo. Elija el correcto y el mismo conductor transportará más corriente, durará más y sobrevivirá en entornos hostiles. Para aplicaciones de cables de almacenamiento de energía, donde los sistemas funcionan a 1500 V CC con temperaturas de los conductores que alcanzan los 125 °C de forma continua, la elección del aislamiento no es un detalle, sino una decisión de diseño.
El PVC (cloruro de polivinilo) es el caballo de batalla de la industria. Es económico, está ampliamente disponible y fácil de procesar. El PVC ofrece un buen retardo de llama y aislamiento eléctrico para cableado de uso general. Pero sus límites son reales. La temperatura máxima del conductor continuo de PVC es de 70 °C, exactamente lo que se necesita para los cables de construcción permanentes. Por encima de eso, el material se ablanda y pierde integridad mecánica. El PVC tiene poca resistencia a los rayos UV, se vuelve quebradizo en condiciones de frío y libera ácido clorhídrico cuando se quema. Para los sistemas de almacenamiento de energía que generan una cantidad significativa de calor durante los ciclos de carga y descarga, el PVC suele ser inadecuado para las conexiones internas de la batería.
XLPE (polietileno reticulado) se encuentra en el medio. El proceso de reticulación transforma el polietileno de un termoplástico a un termoestable con una estructura de red tridimensional, lo que le otorga una mayor resistencia a la temperatura: 90 °C continuos, 250 °C en condiciones de cortocircuito. Un cable de alimentación MV&LV con aislamiento XLPE puede transportar entre un 15 y un 20 por ciento más de corriente que un cable equivalente con aislamiento de PVC. XLPE también ofrece resistencia superior a la humedad, resistencia química y características de envejecimiento. Es la opción preferida para instalaciones subterráneas, aplicaciones al aire libre e instalaciones solares. En los sistemas de almacenamiento de energía, el aislamiento XLPE con capacidad de 125 °C es ahora común para el cableado interno entre los bastidores de baterías y los inversores.
El caucho de silicona es el especialista en temperaturas extremas. Funciona de forma continua desde -60 °C a +200 °C y sigue siendo flexible en todo ese rango. La silicona ofrece una excelente resistencia a los rayos UV y al ozono, baja emisión de humo cuando se quema y excelentes propiedades dieléctricas que se mantienen en temperaturas extremas. En aplicaciones de almacenamiento de energía, los cables con aislamiento de silicona tienen clasificación UL a 200 °C, lo que los hace adecuados para las zonas de temperatura más alta dentro de gabinetes de baterías y gabinetes de inversores. La compensación es el costo: los cables de silicona suelen costar entre 3 y 4 veces más que los de PVC.
Para aplicaciones de cables especiales para energía solar, los requisitos son distintos. Los cables fotovoltaicos soportan años de exposición directa a los rayos UV, cambios de temperatura de -40 °C a +90 °C y tensiones mecánicas ocasionales provocadas por el viento y el mantenimiento. Tanto el XLPE como la silicona son viables, pero la industria se ha estandarizado en gran medida en torno a materiales reticulados (a menudo formulaciones libres de halógenos y con bajo nivel de humo) que satisfacen las demandas de durabilidad de los paneles solares montados en techos y en el suelo.
La selección es sencilla. El PVC funciona para aplicaciones de bajo costo, interiores y de baja temperatura donde el presupuesto impulsa la decisión. XLPE ofrece el mejor equilibrio entre costo, rendimiento térmico y durabilidad para la mayoría de las aplicaciones de almacenamiento de energía. La silicona es la respuesta cuando las temperaturas extremas, la flexibilidad o la exposición prolongada al exterior no son negociables. Para los sistemas de almacenamiento de energía que exigen confiabilidad durante décadas de operación, la elección del aislamiento no se trata del costo inicial más bajo, sino del costo total de propiedad más bajo.
